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印刷品质量在线检测机器视觉系统的设计与实现

作　者: 刘松林
导　师: 郝向阳
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 机器视觉光机电一体化自动化控制印刷品质量在线检测机器视觉系统相机成像模型检测模型
分类号: TS803
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 409次
引　用: 5次
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内容摘要

随着机器视觉技术与光机电一体化技术的快速发展，尤其在我国加入‘WTO’以后，机器视觉系统与光机电一体化系统在国民经济各行各业中得到了广泛的应用。目前，我国正在成为世界制造大国，制造工艺与生产水平已与国际接轨，但与之不相称的是质量控制体系，检测的手段与方式非常落后。面对这种情况，我们提出了研制印刷品质量在线检测机器视觉系统，而且以烟标生产印刷企业为突破口，努力建立通用的印刷质量自动化检测系统。本文对整个系统从以下几个方面做了详细的分析研究，首先从研究机器视觉技术与光机电一体化技术及其应用模型入手，并结合计算机自动化控制与集成技术，以应用角度为出发点，从几个层面分析了印刷业质量检测的实际需求与应用前景，详细的设计了系统的建设方案和实现的目标；又从技术、设备、功能、结构框架的角度做了系统模块设计，细致的制定了实施的策略和途径；重点的阐述了系统实现的技术环节和方式方法。最后根据论文提出的设计思想和设计方案，实现了集‘机器视觉、光机电一体化、计算机自动化控制、机械制造工艺’于一身，集‘光、机、电、气并附带强弱电系统的软硬件相结合’于一身的“印刷品质量在线检测机器视觉系统”。并对系统进行了卓有成效的功能研究与测试，完全达到了设计要求。研制开发的烟标质量在线检测机器视觉系统，具有广阔的应用前景。本文所取得的研究成果不仅在烟标质量在线检测机器视觉系统中得以成功应用，对研究开发其他机器视觉系统具有重要的参考价值。论文重点针对印刷品质量在线检测问题，对烟标质量在线检测机器视觉系统进行了整体设计，并重点对系统结构、线扫描图像的获取、系统的自动化控制等方面进行了深入研究；论文在计算机多线程信号控制与处理、利用旋转编码器信号进行分拣系统的精确控制和快速检测算法等方面具有创新。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章:绪论  10-18
  引言  10-11
  1.1 印刷业质量控制的背景、现状与意义  11-15
    1.1.1 印刷业质量控制的背景与意义  11-13
    1.1.2 印刷业质量控制的现状  13-14
    1.1.3 解决思路  14-15
  1.2 课题的背景、意义  15-16
    1.2.1 课题的背景  15
    1.2.2 课题研究的意义  15-16
  1.3 课题研究的主要内容  16-17
  1.4 论文的组织  17-18
第二章:机器视觉技术与机器视觉系统  18-28
  2.1 机器视觉技术  18-22
    2.1.1 机器视觉技术概念及发展历程  18
    2.1.2 机器视觉中的关键技术  18-21
    2.1.3 机器视觉技术的具体应用  21-22
  2.2 机器视觉系统  22-28
    2.2.1 机器视觉系统的组成与应用趋势  22-23
    2.2.2 机器视觉系统中的图像采集  23-25
    2.2.3 机器视觉系统的处理与分析—图像处理与模式识别技术  25-27
    2.2.4 工控系统与执行机构  27-28
第三章:光机电一体化技术与计算机自动化控制  28-37
  3.1 光机电一体化技术  28-34
    3.1.1 光机电一体化的相关概念  28
    3.1.2 光电子一体化技术的理论基础  28
    3.1.3 光机电一体化技术的主要内容  28-29
    3.1.4 光机电一体化系统的组成  29-30
    3.1.5 光机电一体化技术与产品的特色  30-31
    3.1.6 光机电一体化技术的发展热点  31-34
  3.2 计算机自动化控制技术  34-37
    3.2.1 关于自动控制的概念  34
    3.2.2 计算机自动控制系统的组成  34
    3.2.3 计算机控制系统的信号  34-35
    3.2.4 计算机自动化控制的关键技术  35
    3.2.5 计算机控制系统  35-36
    3.2.6 计算机自动化控制中的控制策略  36-37
第四章:印刷品质量在线检测机器视觉系统的方案设计  37-50
  4.1 印刷品质量检测技术  37-40
    4.1.1 主观目测法  37
    4.1.2 密度检测法  37-38
    4.1.3 色度检测法  38-39
    4.1.4 基于数字图像处理技术的方法  39
    4.1.5 印刷品在线检测技术  39-40
  4.2 烟标印刷业质量检测现状与发展趋势  40-43
    4.2.1 烟标印刷业质量检测现状  40-41
    4.2.2 烟标印刷业质量检测的发展趋势  41-42
    4.2.3 机器视觉系统在印刷业质量检测的优势  42-43
  4.3 烟标印刷品质量在线检测机器视觉系统的需求分析  43-48
    4.3.1 在线检测业务流程的需求分析  43-44
    4.3.2 在线检测内容与精度的需求分析  44-46
    4.3.3 在线检测系统的功能需求分析  46-48
  4.4 烟标印刷品质量在线检测机器视觉系统的建设方案  48-50
    4.4.1 系统的建设目标.  48
    4.4.2 系统功能的总体目标  48-49
    4.4.3 系统运行基础  49-50
第五章:印刷品质量在线检测机器视觉系统的系统设计  50-55
  5.1 系统总体框架结构  50-53
    5.1.1 系统检测基本原理  50
    5.1.2 系统结构框架  50-53
  5.2 实现方法与技术途径的设计  53-55
    5.2.1 基本原则  53
    5.2.2 技术实现路线  53-54
    5.2.3 实现过程  54
    5.2.4 系统总体模块设计  54-55
第六章:印刷品质量在线检测机器视觉系统的技术实现  55-71
  6.1 相机成像模型与应用  55-63
    6.1.1 线阵CCD相机成像原理与误差来源  55-56
    6.1.2 线阵CCD相机成像方式  56
    6.1.3 线阵CCD相机成像模型在印刷品在线检测中的应用  56-59
    6.1.4 在线检测系统中的线阵CCD相机成像几何模型分析  59-63
  6.2 烟标印刷品数字图像特征与检测模型设计  63-64
    6.2.1 印刷品数字图像的特征  63-64
    6.2.2 检测流程模型设计  64
  6.3 在线检测算法模型的技术实现  64-68
    6.3.1 在线检测算法的基本思路  65
    6.3.2 定向配准算法的实现  65-67
    6.3.3 套色与切边误差检测  67-68
    6.3.4 图像偏色检测  68
  6.4 工控系统中抗干扰的技术实现  68-71
    6.4.1 工控系统的实现思路  68-69
    6.4.2 工控系统的干扰问题  69
    6.4.3 工控系统中的软件抗干扰方法  69-71
第七章:印刷品质量在线检测机器视觉系统简介  71-75
  7.1 系统开发环境  71-72
  7.2 系统功能模块  72-74
    7.2.1 系统的主要子系统  72
    7.2.2 系统的主要功能  72-74
  7.2 系统整体结构  74-75
第八章:系统中的技术突破与创新  75-79
  8.1 机器视觉系统的应用经验  75-76
  8.2 机器视觉技术与光机电一体化技术的高度集成  76-78
  8.3 在线检测算法模型的技术创新  78-79
第九章:总结与展望  79-81
  9.1 总结  79-80
  9.2 展望  80-81
参考文献  81-83
附录  83-85
作者简介  85-86
致谢  86

印刷品质量在线检测机器视觉系统的设计与实现

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